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Astrônomos descobrem por que algumas galáxias estão perdendo matéria escura

Um novo estudo descobriu a possível razão pela qual algumas galáxias anãs parecem não ter matéria escura.

Nebulosa Carina, capturada pelo Telescópio Hubble.

• Um novo artigo apresenta uma possível razão pela qual algumas galáxias anãs parecem não ter matéria escura.
• Os pesquisadores da Universidade da Califórnia em Riverside fizeram simulações cosmológicas para encontrar as respostas.
• Eles descobriram que algumas galáxias foram despojadas de matéria escura devido à perda extrema das marés.

Os astrônomos descobriram que a perda extrema das marés pode ser uma possível explicação para o motivo pelo qual algumas galáxias parecem não ter matéria escura, um tipo de matéria misteriosa que supostamente ocupa 27% do universo,de acordo compara a NASA. A energia escura ocupa outros 68 por cento, criando uma força repulsiva que acelera a expansão do universo. Nenhum dos dois foi visto diretamente até agora, mas sim inferido por meio de seus efeitos no espaço.

A equipe da Universidade da Califórnia, em Riverside, encontrou anomalias em algumas galáxias menores, conhecidas como 'galáxias anãs' (contendo até um bilhão de estrelas, em comparação com os 200-400 bilhões da Via Láctea). Alguns parecem não ter matéria escura. Isso apesar do fato de que eles foram formados em galáxias que antes eram abundantes em matéria escura. Qual é a explicação para esse fenômeno, que turva nossa compreensão da matéria escura?

Os cientistas usaram uma simulação cosmológica chamada Illustris em galáxias livres de matéria escura DF2 e DF4. Eles queriam entender como objetos espaciais semelhantes evoluiriam e o que poderia ter acontecido que os levou a perder matéria escura. A simulação poderia criar galáxias, com estrelas em evolução, supernovas e buracos negros em crescimento e fusão. Dentro da simulação, os pesquisadores encontraram 'galáxias anãs' semelhantes a DF2 e DF4 que perderam mais de 90 por cento de sua matéria escura através do processo de decapagem das marés , em que o material é retirado da galáxia por forças de maré galácticas.

A primeira autora do estudo foi a estudante de graduação em física e astronomia Jessica Doppel, enquanto a coautora Laura Sales, professora associada de física e astronomia, foi a orientadora de graduação de Doppel.

“Curiosamente, o mesmo mecanismo de remoção da maré é capaz de explicar outras propriedades de anãs como DF2 e DF4 - por exemplo, o fato de serem galáxias 'ultradifusas'”, disse Sales. 'Nossas simulações sugerem uma solução combinada para a estrutura dessas anãs e seu baixo conteúdo de matéria escura. Possivelmente, a perda extrema de massa de maré em galáxias anãs normais é a forma como os objetos ultradifusos são formados. '

Além de Sales e Doppel, o estudo envolveu Julio F. Navarro da Universidade de Victoria no Canadá, Mario G. Abadi e Felipe Ramos-Almendares da Universidade Nacional de Córdoba na Argentina, Eric W. Peng da Universidade de Pequim na China e Elisa Toloba, da Universidade do Pacífico, na Califórnia.

Laura Sales (sentada, à esquerda) e seu grupo de pesquisa de alunos, incluindo Jessica Doppel (sentada, à direita).

Crédito: UCR / Stan Lim

A equipe de vendas está atualmente colaborando com oInstituto Max Planck de Astrofísica da Alemanha para melhorar as simulações com física mais avançada e uma resolução 16 vezes melhor do que o Illustris usado neste estudo.

Confira o novo artigo, publicado na Avisos mensais da Royal Astronomical Society .

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